Nuevo 3D

El dispositivo se imprime todo de una vez y puede recoger y soltar objetos.

La robótica blanda tiene un gran potencial cuando se trata de crear robots que puedan interactuar con humanos y objetos delicados sin causarles ningún daño o daño.

Sin embargo, fabricar dispositivos que sean a la vez blandos y resistentes supone un desafío. La creación de robots blandos puede ser un proceso complejo y que requiere mucho tiempo, ya que la mayoría de ellos se accionan neumáticamente y se fabrican mediante procesos de moldeo y ensamblaje que normalmente requieren muchas operaciones manuales y limitan la complejidad. Además, para lograr funciones incluso más sencillas es necesario añadir componentes de control complejos.

Ahora, un equipo de robóticos de la Universidad de California en San Diego, en colaboración con investigadores de la corporación BASF, ha desarrollado una pinza robótica suave que se imprime en 3D en una sola impresión y que tampoco necesita ningún componente electrónico para funcionar.

La pinza robótica impresa en 3D está equipada con sensores táctiles y de gravedad integrados y puede recoger, sostener y soltar objetos. La pinza se puede montar en el extremo de un brazo robótico tradicional para aplicaciones de fabricación industrial, producción de alimentos y manipulación de frutas y verduras.

La mayoría de los robots blandos impresos en 3D suelen tener cierto grado de rigidez y tienden a tener fugas, lo que impide que se utilicen para muchas aplicaciones. Además, necesitan bastante procesamiento y ensamblaje después de la impresión para que sean utilizables.

Pero el enfoque del equipo utilizó un nuevo método de impresión 3D, que implica que la boquilla de la impresora traza un camino continuo a través de todo el patrón de cada capa impresa. Esto evitó la introducción de defectos en la impresión y permitió crear estructuras más finas y detalladas. El método también redujo la probabilidad de fugas y defectos en la pieza impresa, que son muy comunes al imprimir con materiales blandos.

El nuevo enfoque permite imprimir paredes delgadas de hasta 0,5 milímetros. Las paredes más delgadas y las formas curvas y complejas permiten un mayor rango de deformación, lo que da como resultado una estructura más suave en general.

Además, el proceso de fabricación no requirió operación manual, como montaje o ajuste. Esto significa que el proceso y el diseño son fácilmente reproducibles utilizando una impresora 3D de escritorio similar.

Si bien la pinza no requiere electricidad para funcionar, sí debe estar conectada a una fuente de aire comprimido. Está integrado con canales y válvulas neumáticas que controlan un flujo de aire a alta presión que desencadena la actuación. La serie de válvulas permitiría que la pinza agarre al contacto y suelte en el momento adecuado.

Cuando el sensor táctil es activado por un objeto en las mandíbulas de la pinza, se permite que el aire comprimido ingrese a los canales internos para agarrar el objeto de forma segura. Al girar la mano en la dirección correcta se activa el sensor de gravedad, que libera la presión del aire y hace que las mandíbulas se abran.

“Es la primera vez que una pinza de este tipo puede agarrar y soltar al mismo tiempo. Todo lo que tienes que hacer es girar la pinza horizontalmente. Esto provoca un cambio en el flujo de aire en las válvulas, lo que hace que los dos dedos de la pinza se suelten”, dijo Yichen Zhai, autor principal del artículo en un comunicado.

Esta lógica fluídica permite al robot recordar cuándo ha agarrado un objeto y lo está agarrando. Cuando detecta el peso del objeto que empuja hacia un lado, mientras gira horizontalmente, suelta el objeto.

La pinza podría ser una herramienta de manipulación útil en diversas aplicaciones, como tareas de fabricación y agricultura, investigación y exploración en el futuro.

Referencia de la revista: